(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズル装置から窓箔への空気吹き出しに伴う結露水の発生を従来より抑制でき、ひいては、窓箔等の結露水付着による腐食等を抑制できる電子線照射装置を提供する。【解決手段】電子線照射装置本体の電子線照射窓部における窓箔に冷却用空気を吹きつけるノズル装置１２が冷却用空気供給装置４に連通接続されており、装置４は、冷却用送風機４１及び除湿機４３を含む。送風機４１は除湿機４３から供給される空気をノズル装置１２へ供給でき、除湿機４３は、冷媒を圧縮機で圧縮して凝縮器で凝縮させ、膨張機構を介して蒸発器へ導く冷媒回路と、外部から空気を吸引し、蒸発器に接触通過させて除湿機吐出口４３ｂから吐出する除湿機送風機とを含む。【選択図】図２
2007033081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線照射装置本体と、該電子線照射装置本体を設けた電子線照射室とを含み、該電子線照射装置本体は電子線照射室内の電子線照射領域へ搬入される被照射物に電子線を照射するための電子線照射窓部を有しており、該電子線照射窓部は、電子線を透過させる窓箔及び該窓箔へ冷却用空気を吹きつけるためのノズル装置を有しており、該ノズル装置は冷却用空気供給装置に連通接続されている電子線照射装置であり、該冷却用空気供給装置は冷却用送風機及び除湿機を含んでおり、該冷却用送風機は該除湿機から供給される空気を吸引して該ノズル装置へ供給するものであり、該除湿機は、冷媒を圧縮機で圧縮して凝縮器で凝縮させ、膨張機構を介して蒸発器へ導く冷媒回路と、外部から空気を吸引して前記蒸発器に接触させて除湿機吐出口から吐出する除湿機送風機とを含むものであることを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記冷却用空気供給装置は、内部空気の一部を外部へ放出可能の弁装置を有する空気溜め室を含んでおり、前記除湿機は前記除湿機送風機により外部から空気を吸引し、前記蒸発器に接触させて該空気溜め室へ供給し、前記冷却用送風機は該空気溜め室から空気を吸引して前記ノズル装置へ供給する請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項３】
前記空気溜め室は空気フィルターを内蔵しており、前記冷却用送風機は、前記除湿機から該空気溜め室へ供給される空気を該フィルターを介して吸引して前記ノズル装置へ供給する請求項２記載の電子線照射装置。
【請求項４】
前記除湿機送風機は、外部から吸引した空気を前記蒸発器に接触通過させ、さらに前記凝縮器に接触通過させて前記除湿機吐出口から吐出する請求項１、２又は３記載の電子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線照射装置は、電線被覆材料等の高分子材料の電子線照射による改質（架橋等）、電子線照射による塗膜等のキュアリング、電子線照射による医療品等の殺菌などに利用されている。
【０００３】
電子線照射装置は、一般的には、電子線照射装置本体と、該電子線照射装置本体を設けた電子線照射室とを含んでいる。電子線照射装置本体は電子線照射室内の電子線照射領域へ搬入される被照射物に電子線を照射するための電子線照射窓部を有しており、該電子線照射窓部は、電子線を透過させる窓箔及び該窓箔へ冷却用ガスを吹きつけるためのノズル装置を有している。
【０００４】
窓箔に冷却用ガスを吹きつけるのは、電子線に曝される窓箔が電子線照射により過度に発熱し、高温酸化等により劣化して破損することを抑制するためである。なお、窓箔が破損すると電子線照射装置本体内に要求される減圧状態が破られ、該本体の正常な運転ができなくなってしまう。
【０００５】
かかる冷却用ガスとしては窒素ガス等の空気以外のガスが使用されることもあるが、空気が採用されることが多く、例えば、「日新電機技報  １９９５  ＶＯＬ．４０，ＮＯ．２」の３５頁の「４．３走査管および照射窓」には、窓箔に圧縮空気を吹きつけることが開示されている。
【０００６】
冷却用ガスとして冷却用空気（例えば圧縮空気）を採用する場合、前記ノズル装置は、冷却用空気供給装置に連通接続され、該供給装置から冷却用空気の供給を受けて、窓箔へ冷却用空気を吹きつける。
【０００７】
かかる冷却用空気供給装置は、冷却用空気をノズル装置へ供給する冷却用送風機を含んでいるが、送風機から吐出される空気は、冷却能力がそれほど高くないため、送風能力の大きい送風機を用いて、高速、大風量で窓箔に空気が吹きつけられる。例えば、１００ｍ／秒以上の高速で、大風量で吹きつけられる。
【０００８】
【非特許文献１】日新電機技報  １９９５  ＶＯＬ．４０，ＮＯ．２」の３５頁の「４．３走査管および照射窓」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、このように窓箔に吹きつけられる空気は、送風機による断熱圧縮により昇温しており、かかる昇温した空気をそのままノズル装置から吹き出させると、ノズル装置から吹き出したときの断熱膨張により温度低下し、大量の結露水を発生させる。
【００１０】
かかる結露水は、窓箔や、その周辺部分、或いはさらに電子線照射室内の各種機器、室内壁等に付着し、さらには被照射物にも付着することがあり、かかる結露水の付着により窓箔等が腐食したり、損傷したりすることがある。また、結露水は、電子線照射に伴って室内雰囲気中に発生することがある窒素酸化物や、電子線照射に伴って被照射物から発生することがあるガスと反応して強酸性等の腐食性液を発生させ、これが室内機器等を腐食させることがある。
【００１１】
そのため、本発明者らは、ノズル装置に供給する空気を除湿した空気とすることを提案し、除湿後空気をノズル装置に供給することを試みてきた。かかる除湿後空気の生成にあたっては、冷却用送風機とノズル装置との間にいわゆるアフタークーラを接続し、該クーラで除湿することを試みてきた。
【００１２】
しかしながら、送風機で断熱圧縮されて昇温した空気をアフタークーラーで冷却して除湿する場合、温度と圧力が上昇した後の空気の除湿効率は低く、十分な水分除去は困難である、というのが実情であった。
【００１３】
そこで本発明は、電子線照射装置本体と、該電子線照射装置本体を設けた電子線照射室とを含み、該電子線照射装置本体は電子線照射室内の電子線照射領域へ搬入される被照射物に電子線を照射するための電子線照射窓部を有しており、該電子線照射窓部は、電子線を透過させる窓箔及び該窓箔へ冷却用空気を吹きつけるためのノズル装置を有しており、該ノズル装置は冷却用空気供給装置に連通接続されている電子線照射装置であって、ノズル装置からの空気吹き出しに伴う結露水の発生を抑制でき、ひいては、窓箔等の結露水付着による腐食、電子線照射に伴って発生することがあるガスと結露水とによる腐食性液の発生等を抑制でき、それだけ長期にわたり支障なく被照射物への電子線照射処理を行える電子線照射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため本発明は、
電子線照射装置本体と、該電子線照射装置本体を設けた電子線照射室とを含み、該電子線照射装置本体は電子線照射室内の電子線照射領域へ搬入される被照射物に電子線を照射するための電子線照射窓部を有しており、該電子線照射窓部は、電子線を透過させる窓箔及び該窓箔へ冷却用空気を吹きつけるためのノズル装置を有しており、該ノズル装置は冷却用空気供給装置に連通接続されている電子線照射装置であり、該冷却用空気供給装置は冷却用送風機及び除湿機を含んでおり、該冷却用送風機は該除湿機から供給される空気を吸引して該ノズル装置へ供給するものであり、該除湿機は、冷媒を圧縮機で圧縮して凝縮器で凝縮させ、膨張機構を介して蒸発器へ導く冷媒回路と、外部から空気を吸引して前記蒸発器に接触させて除湿機吐出口から吐出する除湿機送風機とを含むものである電子線照射装置を提供する。
【００１５】
本発明に係る電子線照射装置によると、電子線照射窓部の窓箔冷却のために該窓部のノズル装置に冷却用空気を供給する冷却用空気供給装置は、冷却用送風機に吸引される前の空気から除湿機で除湿し、該除湿後空気を冷却用送風機でノズル装置に供給できるので、ノズル装置からの空気吹き出しに伴う結露水の発生をそれだけ抑制でき、ひいては、窓箔等の結露水付着による腐食、電子線照射に伴って発生することがあるガスと結露水とによる腐食性液の発生等を抑制でき、それだけ長期にわたり支障なく被照射物への電子線照射処理を行える。
【００１６】
また、冷却用送風機で供給される空気による窓箔の冷却には、既述のとおり、高速、大風量の空気供給が望ましいが、本発明にかかる電子線照射装置で採用される除湿機は、冷媒を圧縮機で圧縮して凝縮器で凝縮させ、膨張機構を介して蒸発器へ導く冷媒回路と、外部から空気を吸引して前記蒸発器に接触させて除湿機吐出口から吐出する除湿機送風機とを含むものであるから、外部から吸引する空気を除湿機で除湿する場合でも、かかる高速、大風量の空気供給の要望に応えることができる。
【００１７】
前記冷却用空気供給装置は、冷却用送風機からノズル装置へ供給される冷却用空気量や圧力を安定させるために、空気溜め室を含んでいてもよい。
すなわち、冷却用空気供給装置は、内部空気の一部を外部へ放出可能の弁装置を有する空気溜め室を含んでおり、前記除湿機は前記除湿機送風機により外部から空気を吸引し、前記蒸発器に接触させて該空気溜め室へ供給し、前記冷却用送風機は該空気溜め室から空気を吸引して前記ノズル装置へ供給するものとしてもよい。
【００１８】
かかる弁装置の操作により、冷却用送風機からノズル装置へ供給される冷却用空気量や圧力を安定させるべく、空気溜め室内の空気を一部、外部へ放出することが可能である。      
【００１９】
ノズル装置に、できるだけ清浄な空気を供給できるように、前記空気溜め室は空気フィルターを内蔵し、前記冷却用送風機は、前記除湿機から該空気溜め室へ供給される空気を該フィルターを介して吸引して前記ノズル装置へ供給するものとしてもよい。
【００２０】
ノズル装置からの空気吹き出しに伴う結露水の発生を一層抑制するとともに、窓箔周辺部材等の過度の冷却を抑制するために、前記除湿機送風機は、外部から吸引した空気を前記蒸発器に接触通過させ、さらに前記凝縮器に接触通過させて前記除湿機吐出口から吐出するものでもよい。
このように、凝縮器で加温された空気が冷却用送風機でノズル装置に供給され、該ノズル装置から吹き出すことで、ノズル装置からの空気吹き出しに伴う結露水の発生を一層抑制することができ、また、窓箔周辺部材等の過度の冷却を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によると、電子線照射装置本体と、該電子線照射装置本体を設けた電子線照射室とを含み、該電子線照射装置本体は電子線照射室内の電子線照射領域へ搬入される被照射物に電子線を照射するための電子線照射窓部を有しており、該電子線照射窓部は、電子線を透過させる窓箔及び該窓箔へ冷却用空気を吹きつけるためのノズル装置を有しており、該ノズル装置は冷却用空気供給装置に連通接続されている電子線照射装置であって、ノズル装置からの空気吹き出しに伴う結露水の発生を抑制でき、ひいては、窓箔等の結露水付着による腐食、電子線照射に伴って発生することがあるガスと結露水とによる腐食性液の発生等を抑制でき、それだけ長期にわたり支障なく被照射物への電子線照射処理を行える電子線照射装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る電子線照射装置の一例の構成の概略を示す図である。
図２は図１の電子線照射装置１０における冷却用空気供給装置を示す図である。
【００２３】
図１に示す電子線照射装置１０は、電子線照射装置本体１と、電子線照射装置本体１を設けた電子線照射室２とを含んでいる。さらに、図１には示されていないが、図２に示す冷却用空気供給装置４を含んでいる。
【００２４】
電子線照射室２は電子線照射対象である被照射物Ｗの入口２１、該入口を開閉する入口扉２２、被照射物Ｗの出口２３及び該出口を開閉する出口扉２４を有している。内部には、被照射物Ｗを室外の例えば案内ローラ３１から受入れ、搬送し、室外の例えば案内ローラ３２へと搬出する搬送ローラ３０群からなる搬送装置を備えている。なお、被照射物の搬送装置はこれに限定されるものではなく、被照射物に応じた搬送装置を採用することができる。
【００２５】
電子線照射装置本体１は電子線照射窓部１１を備えている。窓部１１の下方が電子線照射領域となっており、被照射物Ｗは搬送ローラ３０群により該電子線照射領域に通されることで、窓部１１から電子線照射を受ける。
【００２６】
電子線照射窓部１１には、電子線ｅを透過させるチタン等からなる窓箔１１１が張設されているとともに、ノズル装置１２が設けられている。ノズル装置１２は、窓箔１１１に冷却用空気を吹きつけるためのノズル１２１及び該ノズルに冷却用空気供給装置４から供給される冷却用空気を供給するダクト１２２を含んでいる。
【００２７】
図２に示すように、ノズル１２１は窓箔１１１の図上奥行き方向の長さ（被照射物Ｗの搬送方向を横切る方向の長さ）に対応する長さの、スリット状の空気吹き出し口１２１ａを有している。ダクト１２２は、該ノズルに連通するスリット状の連通孔１２２ｓを有している。
【００２８】
冷却用空気供給装置４は、冷却用送風機４１、空気溜め室４２及び除湿機４３を含んでいる。空気溜め室４２は弁装置４５を有しており、該弁装置４５は、室壁と一体の、大気に開放された空気放出ダクト４５１内に開度調整可能の弁Ｖを配置したものである。
【００２９】
また、室内には空気フィルター４４が設置されており、該フィルター４４の空気出口が送風機４１の吸引口４１１に配管接続されている。送風機４１の吐出口４１２はノズル装置１２のダクト１２に配管接続されている。
【００３０】
除湿機４３は、その空気吐出口４３ｂが空気溜め室４２に接続されおり、空気吸引口４３ａは大気に向け開放されている。除湿器４３は、それ自体既に知られている冷凍回路を利用したもので、図３に示すように、冷媒を圧縮機４３１で圧縮して凝縮器４３２で凝縮させ、キャピラリーチューブ等の膨張機構４３３を介して蒸発器４３４へ導く冷媒回路４３Ｃと、空気吸引口４３ａから外部空気を吸引し、蒸発器４３４に接触通過させて除湿機吐出口４３ｂから吐出する除湿機送風機４３５を含むものである。
【００３１】
以上説明した電子線照射装置１０によると、室入口２１から被照射物Ｗを室内へ搬入し、ローラ３０群で電子線照射領域に通すことで、該被照射物Ｗに電子線照射装置本体１の電子線照射窓部１１から電子線ｅを照射することができる。電子線照射処理された被照射物Ｗは室出口２３から室外へ搬出できる。
【００３２】
また、被照射物Ｗへの電子線照射においては、冷却用空気供給装置４からノズル装置１２のダクト１２２を経てノズル１２１へ冷却用空気を供給し、該空気を該ノズルから窓箔１１１へ向け吹きつけることができる。それにより、窓箔１１１の電子線照射による過度の昇温、昇温による高温酸化等に起因する窓箔１１１の劣化や破損が抑制され、それだけ長期にわたり、電子線照射処理を実施できる。
【００３３】
冷却用空気供給装置４についてさらに説明すると、該装置４においては、除湿機４３における除湿機送風機４３５の運転にて除湿機４３内へ外部空気を吸引し、蒸発器４３４に接触させつつ空気溜め室４２へ供給できる。このとき、外部空気の温度湿度条件に応じて、前記冷媒回路４３Ｃを運転することで、外部から吸引した空気から除湿し、除湿後空気を空気溜め室４２へ供給できる。除湿機４３から空気溜め室４２に供給された、除湿処理を要することがなかった、或いは除湿処理された空気は、該室４２に内蔵された空気フィルター４４を通過することで清浄化され、該清浄化された空気が冷却用送風機４１にてノズル装置１２のダクト１２２を経てノズル１２１へ供給され、該ノズルから窓箔１１１へ向け吹きつけられる。
【００３４】
また、ノズル装置１２へ供給される冷却用空気の量や圧力が安定化するように、必要に応じ、空気溜め室の弁装置４５において弁Ｖの開度を調整して室４２内空気の一部を該調整された開度のもとで大気中へ放出できる。
【００３５】
このように、電子線照射装置１０によると、電子線照射窓部１１の窓箔１１１冷却のために該窓部のノズル装置１２に冷却用空気を供給する冷却用空気供給装置４は、窓箔冷却に供する空気を、冷却用送風機４１で吸引する前の段階で、必要に応じ除湿機４３で除湿し、該除湿後空気を冷却用送風機４１でノズル装置１２に供給できるので、ノズル装置１２のノズル１２１からの空気吹き出しに伴う結露水の発生をそれだけ抑制でき、ひいては、窓箔１１１等の結露水付着による腐食、電子線照射に伴って発生することがあるガスと結露水とによる腐食性液の発生等を抑制でき、それだけ長期にわたり支障なく被照射物Ｗへの電子線照射処理を行える。
【００３６】
また、冷却用送風機４１で供給される空気による窓箔１１１の冷却には、高速、大風量の空気供給が望ましいが、ここでの除湿機４３は、冷媒を圧縮機４３１で圧縮して凝縮器４３２で凝縮させ、膨張機構４３３を介して蒸発器４３４へ導く冷媒回路４３Ｃと、除湿機送風機４３５（すなわち、外部から空気を吸引して蒸発器４３４に接触通過させて除湿機吐出口４３ｂから空気溜め室４２内へ吐出する除湿機送風機４３５）とを含むものであるから、かかる高速、大風量の空気供給を実現できる。
【００３７】
以上説明した除湿機４３における除湿機送風機４３５は、図３に実線で空気流れを示すように、除湿対象空気を蒸発器４３４に接触通過させ、その後に凝縮器４３２には接触通過させることなく空気溜め室４２へ供給するものであったが、除湿機送風機４３５は、図３に破線で空気流れを示すように、除湿対象空気を蒸発器４３４に接触通過させたあと、さらに凝縮器４３２に接触通過させて加温した状態で、該加温された空気を空気溜め室４２へ供給するものとしてもよい。
【００３８】
このように、凝縮器４３２で加温された空気を空気溜め室４２へ供給して送風機４１にてノズル装置１２供給すれば、ノズル１２１から吹き出す空気の温度は、凝縮器４３２で加温されることなくノズル１２１から吹き出される空気と比べて高温になるので、ノズル１２１からの空気吹き出しに伴う結露水の発生を一層抑制することができる。また、窓箔周辺部材等の、望ましくないことがある過度の冷却も抑制できる。
【００３９】
なお、被照射物Ｗへの電子線照射処理に伴って電子線照射室２内の機器等に電子線が照射されることで発生することがあるＸ線の室外漏洩を防止するために、室壁をコンクリート壁としているような場合、室壁に吸収されていた水分が、電子線照射処理が終了して電子線照射装置本体１を停止したあとで、該コンクリート壁に溶け込んでいることがある窒素酸化物等と共に腐食性を液を発生させ、室内機器等を腐食させる恐れがあるようなときは、電子線照射装置本体１の停止後も、冷却用空気供給装置４を運転し、低風量で除湿後空気、或いは除湿処理することを要しない低湿空気を室内へ供給するようにしてもよい。      
【００４０】
図４に、(1) 冷却用送風機４１の運転、それによる送風量、(2) 弁装置４５の弁Ｖの開度調整、(3) 除湿機４３への空気吸い込み条件（吸い込む外部空気の条件）、(4) 除湿機送風機４３５の運転、(5) 除湿機圧縮機４３１の運転の１例を示す。
【００４１】
図４に示す例では、冷却用送風機４１が運転開始時は弁装置４５の弁Ｖの開度を１００％として、送風機４１による送風量を３ｍ3 程度とし、その後空気溜め室４２に空気が充満することを条件として、送風機４１の送風量に比例させるかたちで絞り込み、最終的に例えば弁Ｖの開度を１０％程度に減じて送風機４１による送風量を２２ｍ3 程度としてノズル１２１から冷却用空気を吹き出させる。送風機４１の運転停止にあたっては、再び、弁Ｖの開度を１００％として、送風機４１による送風量を３ｍ3 程度とし、その後送風機４１を停止させる。
【００４２】
除湿機送風機４３５は、冷却用送風機４１とともに運転開始、停止させる。除湿機４３に吸い込む外部空気が低温低湿（例えば１５℃、３０％ＲＨ程度）であるときは、冷媒回路４３Ｃは運転せず（圧縮機４３１は運転せず）外気をそのままノズル１２１へ供給する。外部空気が、それより高温高湿（例えば２０℃、６０％ＲＨ程度）であると、圧縮機４３１を運転して除湿する。
【００４３】
外部空気が、温度は低温低湿時よりやや高いが（例えば２０℃程度）、湿度が低いと（例えば４５％程度）、圧縮機４３１は停止させる。湿度は低いが（例えば４５％）、高温であると（例えば２５℃程度或いはそれ以上）であると、圧縮機４３１を運転して除湿し、高温高湿（例えば２５℃以上、８０％ＲＨ程度以上）であると、圧縮機４３１を運転する。このように、必要に応じて、除湿機４３に吸引する外部空気を送風機４１前で除湿して、ノズル１２１へ供給する。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によると、電子線照射装置において、電子線照射窓部の窓箔へノズルから冷却用空気を吹きつけるにあたり、ノズルからの空気吹き出しに伴う結露水の発生を抑制して空気吹きつけし、それにより、窓箔等の結露水付着による腐食、電子線照射に伴って発生することがあるガスと結露水とによる腐食性液の発生等を抑制し、それだけ長期にわたり支障なく被照射物への電子線照射処理を行えるようにすることに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る電子線照射装置の１例の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の電子線照射装置における冷却用空気供給装置の構成を示す図である。
【図３】除湿機の構成を示す図である。
【図４】除湿機の運転例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  電子線照射装置
ｅ    電子線
１    電子線照射装置本体
１１  電子線照射窓部
１１１  窓箔
１２    ノズル装置                                                              １２１  ノズル
１２１ａ  ノズルの空気吹き出し口
１２２  冷却用空気供給ダクト
１２２ｓ  ダクトのノズルへの連通孔
２  電子線照射室
２１  室入口
２２  入口扉
２３  室出口
２４  出口扉
３０  被照射物搬送装置を構成する搬送ローラ
３１、３２  室外の搬送ローラ
４  冷却用空気供給装置
４１  冷却用送風機
４１１  送風機４１の吸引口
４１２  送風機４１の吐出口
４２  空気溜め室
４３  除湿機
４３ａ  除湿機吸引口
４３ｂ  除湿機吐出口
４３１  圧縮機
４３２  凝縮器
４３３  膨張機構
４３４  蒸発器
４３５  除湿機送風機
４４  空気フィルター
４５  弁装置
４５１  空気放出ダクト
Ｖ  弁
【図１】
2007033081.tif 000003
【図２】
2007033081.tif 000004
【図３】
2007033081.tif 000005
【図４】
2007033081.tif 000006